Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sản xuất mắm của bãi lọc trồng cây sậy dòng chảy ngang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
-------------------------------

ISO 9001 : 2008

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Sinh viên

: Phạm Việt Thắng

Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Kim Dung

HẢI PHÒNG - 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
-----------------------------------

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
SẢN XUẤT MẮM CỦA BÃI LỌC TRỒNG CÂY
SẬY DÒNG CHẢY NGANG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Sinh viên

: Phạm Việt Thắng

Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Kim Dung

HẢI PHÒNG - 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
--------------------------------------

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Sinh viên: Phạm Việt Thắng

Mã SV:1212301013

Lớp: MT1601

Ngành: Kỹ thuật môi trường

Tên đề tài: Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sản xuất mắm của bãi lọc
trồng cây sậy dòng chảy ngang.


NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp
(về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ):
- Khảo sát đặc tính nước thải sản xuất mắm tại Công ty Cổ phần Dịch vụ Sản xuất mắm Cát Hải.
- Nghiên cứu khả năng XLNT mắm của bãi lọc ngầm dòng chảy ngang

trồng cây sậy.
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý nước thải sản xuất
mắm bằng bãi lọc trồng cây sậy dòng chảy ngang.
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán:
- Các chỉ tiêu về đặc tính nước thải mắm sau xử lý sơ bộ trước khi vào bãi
lọc trồng cây COD, SS, NH4+, pH, độ mặn …
- Các số liệu phân tích đánh giá khả năng xử lý của bãi lọc ngầm trồng
sậy
- Các số liệu đánh giá các yếu tố ảnh hưởng clo dư và thời gian lưu đến
hiệu suất xử lý
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp:
- Công ty cổ phần dịch vụ chế biến thủy sản Cát Hải


CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Người hướng dẫn thứ nhất:
Họ và tên: Nguyễn Thị Kim Dung
Học hàm, học vị: Tiến sĩ
Cơ quan công tác: Bộ môn Môi trường, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng
Nội dung hướng dẫn:
- Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải sản xuất mắm bằng bãi lọc trồng cây sậy
dòng chảy ngang
Người hướng dẫn thứ hai:
Họ và tên: ..................................................................................................................
Học hàm, học vị: ........................................................................................................
Cơ quan công tác: ......................................................................................................
Nội dung hướng dẫn: .................................................................................................
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày …….. tháng ……. năm 2016
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày ……. tháng …….. năm 2016.

Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN

Đã giao nhiệm vụ ĐTTN

Sinh viên

Người hướng dẫn

Phạm Việt Thắng

Nguyễn Thị Kim Dung

Hải Phòng, ngày ….. tháng ….. năm 2016
HIỆU TRƯỞNG

GS.TS.NGƯT. TRẦN HỮU NGHỊ


CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp:

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………….………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………
2. Đánh giá chất lượng của khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đặt ra trong
nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu …):

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………
3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn (ghi cả số và chữ):
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………
Hải Phòng, ngày ….. tháng ….. năm 2016
Cán bộ hướng dẫn
(Họ tên và chữ ký)

TS. Nguyễn Thị Kim Dung


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn cô giáo TS. Nguyễn
Thị Kim Dung đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành luận văn này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn tới các Thầy Cô trong ban lãnh đạo nhà
trường, phòng Quản lý khoa học vàđối ngoại, các thầy cô trong Bộ môn Môi
trường đã tạo điều kiện giúp đỡ cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè đã nhiệt tình giúp
đỡ, động viên và khích lệ em vượt qua mọi khó khăn trong suốt quá trình học
tập và nghiên cứu.
Do hạn chế về thời gian, điều kiện cũng như trình độ hiểu biết nên đề tài

nghiên cứu này chắc không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ
bảo, đóng góp của các thầy, các cô để bài báo cáo được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên: Phạm Việt Thắng


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ..................................................................................... 2
1.1 Tổng quan về sản xuất mắm. ........................................................................ 2
1.2 Quy trình sản xuất nước mắm. ..................................................................... 2
1.2.1

Bản chất của quá trình. ........................................................................ 2

1.2.2

Phân loại phương pháp chế biến nước mắm. ...................................... 3

1.2.3

Phương pháp sản xuất nước mắm cổ truyền. ...................................... 4

1.3 . Vấn đề ô nhiễm trong sản xuất nước mắm. ................................................ 5
1.4 . Công nghệ xử lý nước thải. ........................................................................ 7
1.4.1

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. ..................................... 7

1.4.2

Phương pháp tự nhiên. ........................................................................ 9

1.5 Phương pháp xử lý nước thải bằng thủy thực vật sống nổi. ....................... 11
1.6 . Cây sậy và những đặc điểm trong xử lý nước. ......................................... 13
1.6.1

Sinh thái............................................................................................. 13

1.6.2

Đặc điểm trong xử lý nước ............................................................... 14

CHƯƠNG II : THỰC NGHIỆM............................................................................. 17
2.1 Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 17
2.2 Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 17
2.3 . Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 17
2.3.1

Phương pháp lấy mẫu ........................................................................ 17

2.3.2

Phương pháp xây dựng mô hình thí nghiệm ..................................... 17

2.3.3

Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm ........................................ 19

2.3.3.1 Xác định COD bằng phương pháp đo quang. ............................... 19

2.3.3.2 Xác định hàm lượng Amoni – Thuốc thử Nesler ......................... 22
2.3.3.3 Xác định hàm lượng PO43-............................................................ 24


2.3.3.4 Nghiên cứu khả năng xử lý các thành phần ô nhiễm trong nước
thải của bãi lọc trồng cây sậy dòng chảy ngang.......................................... 26
2.3.3.5 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý nước thải
nhà máy sản xuất mắm của bãi lọc trồng cây sậy. ...................................... 26
CHƯƠNG III : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 28
3.1 Kết quả xác định đặc tính nước thải của Công ty Dịch vụ chế biến thủy
sản Cát Hải .......................................................................................................... 28
3.2 Kết quả xác định đặc tính nước thải Công ty Dịch vụ thủy sản Cát Hải
trước khi vào bãi lọc. ........................................................................................... 29
3.3 Các kết quả nghiên cứu khả năng xử lý nước thải mắm của bãi lọc trồng
cây sậy dòng chảy ngang..................................................................................... 29
3.3.1

Kết quả xử lý COD và NH4+ của bãi lọc trồng cây sậy. ................... 29

3.3.2

Kết quả xử lý TSS và Độ mặn của bãi lọc trồng cây sậy. ................ 31

3.3.3

Kết quả xử lý PO43- của bãi lọc trồng cây sậy. ................................. 32

3.4 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý. .................................. 33
3.4.1

Ảnh hưởng của thời gian lưu. ........................................................... 33

3.4.2

Ảnh hưởng của nồng độ Clo dư ........................................................ 38

3.5 Đề xuất quy trình công nghê xử lý nước thải nhà máy mắm ..................... 40
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 43


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Các loại thủy sinh thực vật chính : .......................................................... 11
Bảng 2.1 Thông số kĩ thuật của bãi lọc ................................................................... 19
Bảng 2.2 Thể tích các dung dịch sử dụng để dựng đường chuẩn COD.................. 20
Bảng 2.3 Số liệu đường chuẩn COD .................................................................... 21
Bảng 2.4 Số liệu số liệu xây dựng đường chuẩn amoni.......................................... 23
Bảng 2.5 Số liệu xây dựng đường chuẩn PO43-....................................................... 25
Bảng 3.1: Các thông số đặc trưng của nước thải sản xuất mắm của Công Ty ....... 28
Bảng 3.2: Các thông số đặc trưng nước thải trước khi vào bãi lọc. ........................ 29
Bảng 3.3 Kết quả xử lý COD và NH4+ .................................................................... 30
Bảng 3.4 Kết quả xử lý TSS và Độ mặn ................................................................. 31
Bảng 3.5 Kết quả xử lý PO43- . ................................................................................ 32
Bảng 3.6 Kết quả ảnh hưởng của thời gian lưu đến HSXL TSS ............................ 33
Bảng 3.7 Kết quả ảnh hưởng của thời gian lưu đến HSXL NH4+ ........................... 34
Bảng 3.8 Kết quả ảnh hưởng của thời gian lưu đến HSXL độ mặn ....................... 35
Bảng 3.9 Kết quả ảnh hưởng của thời gian lưu đến HSXL PO43-........................... 36
Bảng 3.10 Kết quả ảnh hưởng của thời gian lưu đến HSXL COD ......................... 37
Bảng 3.11 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ clo dư đến hiệu suất xử lý COD và
TSS của bãi lọc. ....................................................................................................... 38

Bảng 3.12 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ clo dư đến hiệu suất xử lý amoni và
photphat của bãi lọc................................................................................................. 39


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất mắm cổ truyền ................................................. 4
Hình 1.2 Sơ đồ quá trình phân hủy kị khí ................................................................. 9
Hình1.3 Phân loại hệ thống xử lý bằng thực vật nổi............................................... 12
Hình 1.4a Hình ảnh cây sậy .................................................................................... 13
Hình 1.4b Ảnh vẽ phác thảo cây sậy ....................................................................... 13
Hình 1.5a Sậy vào mùa mưa ................................................................................... 24
Hình 1.5b Sậy vào mùa khô .................................................................................... 24
Hình 1.6 Các thế hệ cây sậy .................................................................................... 25
Hình 1.7 Cấu trúc một hệ thống lọc với nước chảy ngang sử dụng cây sậy........... 16
Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo bãi lọc trồng cây Sậy dòng chảy ngang, công suất
50l/ngđ ..................................................................................................................... 18
Hình 2.2 Đường chuẩn COD................................................................................... 21
Hình 2.3 Đường chuẩn Amoni ................................................................................ 23
Hình 2.4 Đường chuẩn PO43-................................................................................. 25
Biểu đồ 3.1 Biểu thị kết quả xử lý COD và amoni của bãi lọc. .............................. 30
Biểu đồ 3.2 Biểu thị kết quả xử lý TSS và Độ mặn ................................................ 31
Biểu đồ 3.3 Kết quả xử lý PO43-. ............................................................................. 32
Biểu đồ 3.4 Biểu thị ảnh hưởng của thời gian lưu đến HSXL TSS. ....................... 33
Biểu đồ 3.5 Biểu thị ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu suất xử lý NH4+ ........ 34
Biểu đồ 3.6 Biểu thị ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu suất xử lý độ mặn ...... 35
Biểu đồ 3.7 Biểu thị ảnh hưởng của thời gian lưu đến hiệu suất xử lý PO43- ........ 36
Biểu đồ 3.8 Biểu thị ảnh hưởng của thời gian lưu đến HSXL COD ...................... 37
Biểu đồ 3.9 Biểu thị ảnh hưởng của nồng độ clo dư đến hiệu suất xử lý nước thải
nhà máy mắm. ......................................................................................................... 38
Biểu đồ 3.10 Biểu thị ảnh hưởng của nồng độ clo dư đến hiệu suất xử lý nước

thải nhà máy mắm. .................................................................................................. 39


Khóa luận tốt nghiệp

LỜI MỞ ĐẦU
Phát triển kinh tế xã hội từ xưa đến nay luôn là một trong những chiến lược
trọng tâm để phát triển đất nước. Việc phát triển kinh tế, đẩy mạnh sản xuất
hàng hóa, tạo ra thêm thu nhập và công ăn việc làm cho người dân đã đem lại
những lợi ích hết sức to lớn. Tuy nhiên đi đôi với điều đó là những mối lưu tâm
về vấn đề ô nhiễm do các hoạt động sản xuất gây ra. Việc phát triển theo xu
hướng bền vững, đảm bảo hài hòa giữa lợi ích kinh tế, xã hội, môi trường không
còn mới. Một trong những việc đó là giải quyết vấn đề: xử lý nguồn thải ô
nhiễm, đặc trưng nhất là nước thải. Theo những thống kê được biết, hiện nay
hầu hết các doanh nghiệp trên cả nước đều có các hệ thống xử lý nước thải.
Nhưng điểm cần lưu ý ở đây là do một vài nguyên nhân nào đó mà các hệ thống
xử lý này chưa đạt hiệu quả xử lý một cách tối ưu.
Nước thải trong quá trình sản xuất của nhà máy mắm cũng là vấn đề được
các nhà quản lý môi trường lưu tâm. Do nước thải sản xuất mắm mang nhiều
đặc tính như nồng độ chất hữu cơ cao, hàm lượng cặn lớn, và nồng độ muối cao
làm ảnh hưởng đến sự phát triển của các vi sinh vật, thủy sinh vật, thực vật
trong nước, cũng như ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
Vì vậy để góp phần vào việc tìm ra các biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý
nước thải trong sản xuất mắm Em đã chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng xử lý
nước thải mắm của bãi lọc ngầm trồng cây sậy dòng chảy ngang”.

Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

1

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về sản xuất mắm.[1]
Từ xưa đến nay, mắm luôn là một loại gia vị không thể thiếu trong mỗi gia
đình người Việt. Một loại nước chấm có thể dùng trực tiếp hoặc chế biến cùng
các món nấu.
Theo số liệu của Tổng cục Thống kê, mỗi năm Việt Nam tiêu thụ hơn 200
triệu lít nước mắm. Trong đó, nước mắm công nghiệp chiếm 75%. Còn lại là các
làng nghề truyền thống sản xuất thủ công.
Nước mắm áp dụng quy trình sản xuất thủ côngvề cơ bản bằng cách trộn cá
và muối biển (chượp cá) với một tỷ lệ thích hợp, quá trình chượp giúp phân giải
protein phức tạp về đơn giản và tạo amino axit nhờ tác dụng của các enzim có
sẵn trong thịt cá và ruột cá làm cho nước mắm có mùi vị đặc trưng.
Mắm là sản phẩm của nhiều quá trình phức tạp gồm quá trình đạm hóa, quá
trình phân giải đường trong cá thành axit, quá trình phân hủy một phần thành
amino axit dưới tác dụng của vi khuẩn có hại, tiếp tục bị phân hủy thành các hợp
chất đơn giản như amin, ammoniac, …
Ngoài Việt Nam, nhiều nước trên thế giới cũng sử dụng nước mắm, mỗi nước
sẽ có một quy trình sản xuất riêng, vì thế sản phẩm tạo ra sẽ có giá trị dinh dưỡng
và mùi vị đặc trưng khác nhau.
1.2 Quy trình sản xuất nước mắm.[1][7]
1.2.1 Bản chất của quá trình.
ủ

Cá + Muối → Mắm
Thủy phân protein trong cá nhờ hệ :
Ezym proteaza  Pepton  Polypeptit  Axit amin

Quá trình thủy phân protein đến axit amin là quá trình phức tạp. Đặc hiệu của
enzyme peptidaza chỉ tác dụng lên mối nối liên kết peptit để thủy phân liên kết
này:
Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

2


Khóa luận tốt nghiệp
𝐻2 𝑂
– CO – NH –
– COOH + – NH2
→
𝑃𝑒𝑡𝑖𝑑𝑎𝑧𝑎
Sự tham gia của ezym trong quá trình thủy phân theo cơ chế xúc tác:
E + S ⇌ ES ⇌ E + P
Với: E – enzyme
S – cơ chất
ES – hợp chất trung gian giữa enzyme và cơ chất
P – sản phẩm
Sản phẩm chủ yếu của quá trình phân giải protein là axit amin và các peptit
cấp thấp.
1.2.2 Phân loại phương pháp chế biến nước mắm.
- Phương pháp cổ truyền.
- Phương pháp cải tiến.
- Phương pháp hóa học.
- Phương pháp vi sinh vật.

Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

3


Khóa luận tốt nghiệp
1.2.3 Phương pháp sản xuất nước mắm cổ truyền.[1]

Cá các loại

Phân loại

Loại 4,5

Loại 6

Loại 1,2,3

Muối + H2O
Muối + H2O
Giải nén
Đánh quậy , phơi nắng
Đánh quậy, phơi nắng

Lọc

Nấu cô

Thành phần
(Loại I: đặc biệt, thượng hạng)

Thực phẩm tươi sống bán

trên thị trường

Thành phẩm loại II

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất mắm cổ truyền

Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

4


Khóa luận tốt nghiệp
Phân loại:
Cá được phân loại ngay từ khi mua trong đó loại 1,2,3 được bán trực tiếp ra
thị trường và loại 4,5,6 gồm các loại cá tạp dùng cho sản xuất nước mắm
Chế biến:
Cá được xếp vào ang, bể theo từng lô cùng muối và nước theo tỷ lệ nhất
định. Dùng vỉ tre, gỗ gài nén phía trên để tránh ruồi, nhặng, hạn chế bớt sự hoạt
động của vi khuẩn gây thối rữa.
Quá trình ngâm ủ, đánh quậy, phơi nắng kéo dài từ 12-15 tháng.
Quá trình phơi nắng có tác dụng tạo nhiệt độ thích hợp cho men và vi sinh
vật hoạt động thúc đẩy quá trình chín của cá. Đánh quậy làm cho men vi sinh vật
tiếp xúc nhiều hơn với thịt cá. Vì nhiệt độ thích hợp cho các loại men và vi sinh
vật có ích cho quá trình làm nước mắm từ 27 – 450C, nên việc kết hợp đánh
quậy và phơi nắng có tác dụng nâng cao hiệu xuất phân giải protein và tạo
hương vị riêng, đặc biệt cho nước mắm.
Lọc mắm:
Cho tiến hành lọc với những lô chứa cá loại 4,5. Nước mắm từ các ang, bể
chứa được dẫn qua hệ thống lọc, nước mắm được lọc qua các lớp xương cá và 1
lớp trấu. Quá trình lọc tuần hoàn 6-7 lần. Sản phẩm thu được là nước mắm loại I

( đặc biệt, thượng hạng). Đây là sản phẩm chính tự nhiên mang hương vị thơm
ngon đặc trưng.
Nấu cô:
Bã chượp của quá trình lọc trên đây cùng với các lô chứa cá loại 6 được đưa
vào nồi nấu, thêm muối và nước. Nấu cô từ 7-10 giờ sau đó lọc. Sản phẩm thu
được là nước mắm loại 2 và bã thải.
1.3 . Vấn đề ô nhiễm trong sản xuất nước mắm.
a) Chất thải rắn :
- Chất thải rắn thông thường: chủ yếu là rác thải sinh hoạt như thức ăn thừa, vỏ
lon, túi nilon, bìa carton,…
- Xỉ than phát sinh chủ yếu từ các lò nấu, hâm.

Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

5


Khóa luận tốt nghiệp
- Chất thải nguy hại bao gồm: bóng đèn Neon hỏng, cartridge mực của máy in,
giẻ lau dính dầu mỡ từ quá trình bảo dưỡng máy móc …
b) Khí thải :
Bụi, khí thải (SO2,CO,NO2,…) phát sinh chủ yếu từ hoạt động nấu cô trong
quá trình sản xuất nước mắm, ngoài ra còn từ hoạt động từ các phương tiện giao
thông vận chuyển nguyên, nhiên liệu ra vào khu vực công ty gây ra.
Tuy nhiên lượng khí thải và chất thải rắn là không nhiều và nồng độ không
cao.
c) Nước thải.
Trong các loại chất thải của quá trình sản xuất mắm thì nước thải là thành
phần có khả năng gây ô nhiễm nhiều nhất do lưu lượng lớn, thành phần ô nhiễm
cao, bao gồm cả hàm lượng chất hữu cơ cao và hóa chất độc hại cần phải được

xử lý trước khi phát thải ra ngoài môi trường.
-

Nước thải của công ty bao gồm nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt:

 Nước thải sinh hoạt gồm nước thải trong quá trình vệ sinh cá nhân của cán
bộ, công nhân viên của công ty. Nước thải từ khu nhà vệ sinh (nước thải
phân, tiểu) có chứa các chất ô nhiễm như các chất hữu cơ dễ phân hủy, chất
lơ lửng, photpho, nito, coliform,…
 Nước thải sản xuất chủ yếu là nước rửa, làm sạch cá trước khi tiến hành
ngâm ủ, nước rửa vệ sinh bể và dụng cụ sản xuất.
 Trong nước thải chứa chất ô nhiễm cao cần phải được xử lý trước khi phát
thải ra ngoài môi trường.
 Quá trình rửa chai là công đoạn tiêu thụ và xả thải lưu lượng lớn
nhất.Chai được làm sạch qua 2 giai đoạn:Rửa chai và tráng chai.
Nước rửa chai là nước biển và nước tráng chai là nước ngọt có pha thêm bột
clo có tính oxy hóa mạnh.
Trong nước thải rửa chai, có chứa chất hữu cơ tuy nồng độ không cao nhưng
có mặt của clo có tính oxy hóa mạnh. Khi nước thải hòa trộn nước thải sản xuất
vào hệ thống xử lý sinh học sẽ làm ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu quả xử lý. Còn
nếu xả trực tiếp vào nguồn nước sẽ thay đổi môi trường sống, phá vỡ hệ cân
bằng sinh thái làm mất khả năng tự làm sạch nước, giảm chất lượng nước nguồn
tiếp nhận.
Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

6


Khóa luận tốt nghiệp
Nhưng trong một vài năm trở lại đây, thành phần nước thải rửa chai của công

ty có nhiều biến đổi do việc sử dụng chai của công ty đa số là mua chai mới nên
chỉ tráng chai do đó hàm lượng chất hữu cơ và chất sát khuẩn giảm đi nhiều.
1.4 . Công nghệ xử lý nước thải.[5][6]
Do đặc thù của nước thải phát sinh từ sản xuất mắm chứa tổng hàm lượng
chất rắn lơ lửng, BOD, COD tương đối cao. Vì vậy khi cần xử lý cần kết hợp
nhiều phương pháp xử lý. Có thể áp dụng các phương pháp sau :
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh thái tự nhiên.
Trong đó quá trình xử lý sinh học yếm khí, hiếu khí kết hợp việc xử lý bằng
bãi lọc trồng cây đem lại hiệu quả khá cao, tốn ít chi phí cho doanh nghiệp và
thân thiện với môi trường, tạo cảnh quan thiên nhiên và cải thiện môi trường
không khí xung quanh.
1.4.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học.[3]
Phương pháp sinh học dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy
chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và các khoáng chấtđể
làm thức ăn, nên giúp làm giảm nồng độ chất ô nhiễm có trong nước thải.
Chia làm 2 loại :
- Phương pháp hiếu khí.
- Phương pháp kị khí.
a) Phương pháp hiếu khí.
Nguyên tắc của phương pháp sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để phân huỷ
các hợp chất hữu cơ trong nước thải có đủ oxy hòa tan ở nhiệt độ, pH… thích
hợp. Quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật hiếu khí được thể hiện qua
sơ đồ:
(CHO)nNS + O2 CO2 + H2O + NH4+ + H2S + Tế bào vi sinh vật + … ∆H
Trong điều kiện hiếu khí NH4+ và H2S cũng bị phân hủy nhờ quá trình nitrat
hóa và sunfat hóa.
NH4+ + 2O2 NO3- + 2H+ + H2O + ∆H
H2S + 2O2 SO42- + 2H+ + ∆H
Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

7


Khóa luận tốt nghiệp
Cơ chế quá trình xử lý hiếu khí gồm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Oxy hóa toàn bộ chất hữu cơ có trong nước thải để đáp ứng
nhu cầu năng lượng của tế bào.
𝑀𝑒𝑛

CxHyOzN + (x + y/4 +z/3 + ¾)O2→

xCO2 + [(y – 3)/2]H2O + NH3

- Giai đoạn 2( Quá trình đồng hóa): Tổng hợp xây dựng tế bào.
𝑀𝑒𝑛

CxHyOzN + NH3+ O2→

xCO2 + C5H7NO2

- Giai đoạn 3( Quá trình dị hóa): Hô hấp nội bào.
𝑀𝑒𝑛

C5H7NO2 + 5O2→
𝑀𝑒𝑛

NH3+ O2→

xCO2 + H2O

𝑀𝑒𝑛

O2 + HNO2→

HNO3

Ưu điểm:
Hiệu quả xử lý cao và triệt để hơn kỵ khí, không gây ô nhiễm thứ cấp như
các phương pháp hóa học, hóa lý.
Nhược điểm: Thể tích công trình lớn, chiếm nhiều diện tích mặt bằng. Chi
phí xây dựng và đầu tư thiết bị lớn, chi phí vận hành cho năng lượng để sục khí
tương đối cao. Không có khả năng thu hồi năng lượng. Không chịu được những
thay đổi đột ngột về tải lượng hữu cơ. Sau khi xử lý sinh ra một lượng bùn dư
cao, kém ổn định đòi hỏi chi phí xử lý bùn. Tải trọng xử lý thấp hơn phương
pháp kỵ khí.
b) Phương pháp kỵ khí.
Nguyên tắc của phương pháp là sử dụng các vi sinh vật kỵ khí và vi sinh
vật tùy nghi để phân hủy các hợp chất hữu cơ và vô cơ có trong nước thải ở điều
kiện không có oxi hòa tan với nhiệt độ, pH… thích hợp tạo ra các sản phẩm
dạng khí( chủ yếu là CO2, CH4 ). Quá trình phân hủy kỵ khíchất dinh dưỡng có
thể mô tả bằng sơ đồ tổng quát:
(CHO)n NS  CO2 + H2O + CH4 + NH4 + H2 + H2S + Tế bào vi sinh
Quá trình phân hủy kị khí chia làm 4 giai đoạn:
Giai đoạn 1: quá trình thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử tạo
thành những phân tử đơn giản, dễ phân hủy hơn.
Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

8

Khóa luận tốt nghiệp
Giai đoạn 2: quá trình axit hóa, các chất hữu cơ đơn giản được phân giải,
chuyển hóa thành axit acetic, H2 và CO2.
Giai đoạn 3: quá trình acetate hóa.
Giai đoạn 4: quá trình Methane hóa

Hình 1.2 Sơ đồ quá trình phân hủy kị khí
Ưu điểm:Cấu tạo công trình đơn giản, giá thành không cao, chi phí vận hành
về năng lượng thấp, khả năng thu hồi năng lượng – Biogaz cao. Không đòi hỏi
cung cấp nhiều chất dinh dưỡng, lượng bùn sinh ra ít hơn 10 – 20 lần so với
phương pháp hiếu khí và có tính ổn định tương đối cao, có thể tồn trữ trong một
thời gian dài. Được coi là một nguồn phân bón có giá trị, tải trọng phân hủy chất
hữu cơ cao. Chịu được nhiều sự thay đổi đột ngột về lưu lượng.
Hạn chế: Nhạy cảm với chất độc hại, với sự thay đổi bất thường về tải trọng
của công trình. Xử lý nước thải chưa triệt để, thời gian lưu nước lâu.
1.4.2 Phương pháp tự nhiên.[7]
Là phương pháp sử dụng khả năng làm sạch nước của các loài thực vật kết
hợp với hệ thống sinh vật, vi sinh vật trong bãi lọc để xử lý chất hữu cơ trong
nước thải.
Dựa vào điều kiện tự nhiên để xử lý ô nhiễm :

Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

9


Khóa luận tốt nghiệp
Trên thế giới, trồng cây lọc nước là một giải pháp hữu hiệu để xử lý nước
thải phân tán (nước thải sinh hoạt, chăn nuôi, công sở, bệnh viện) thân thiện với
môi trường, hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định; đồng thời làm tăng giá trị đa

dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường. Phương pháp này có ưu điểm là ít
phải tốn công sục rửa thiết bị, hiệu suất xử lý luôn được duy trì. Cách thức trồng
cây cũng như đưa vào xử lý của hệ thống tương đối đơn giản, chỉ cần được
hướng dẫn cách trồng cũng như chăm sóc là có thể ứng dụng ngay. Việc chăm
sóc hệ thực vật quan trọng trong thời gian đầu vì cây mới phát triển, cần được
chăm sóc tốt để tránh bị chết do thiếu dinh dưỡng. Sau khi cây đã phát triển đạt
yêu cầu, có thể xử lý nước thải thì không phải chăm sóc nhiều nữa.
Phương pháp tự nhiên bao gồm :
a)

Cánh đồng lọc nhanh
Cánh đồng lọc chậm
Cánh đồng chảy tràn
Thủy sinh thực vật
Cánh đồng lọc chậm

Là hệ thống xử lý nước thải thông qua đất và hệ thực vật, ở lưu lượng thấp.
Các cơ chế xử lý xảy ra khi nước thải di chuyển qua lớp đất và thực vật, nước
thải sẽ được sử dụng bởi thực vật, một phần bốc hơi qua quá trình bốc hơi nước
và hô hấp ở thực vật.
b) Cánh đồng lọc nhanh
Là việc đưa nước thải vào các kênh đào ở khu vực đất có độ thấm lọc cao(
cát, mùn pha cát) với lưu lượng nạp lớn. Nước thải sau khi thấm lọc qua đất
được các ống thu nước đặt ngầm hoặc giếng khoan thu lại.
c) Cánh đồng chảy tràn
Là phương pháp xử lý nước thải trong đó nước thải được chảy tràn trên bề
mặt cánh đồng có độ dốc nhất định, chảy tràn qua lớp cây trồng và tập trung lại
ở các kênh thu nước.
d) Thủy sinh thực vật
Thủy sinh thực vật là loài thực vật sinh trưởng trong môi trường nước, có thể

gây nên một số bất lợi cho con người do sự phát triển nhanh và phân bố rộng.
Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

10


Khóa luận tốt nghiệp
Nhưng lợi ích mà nó đem lại là rất đáng kể: xử lý nước thải, làm phân compost,
thức ăn gia súc…
Bảng 1.1 Các loại thủy sinh thực vật chính :
Thủy thực vật sống
chìm

Thực vật sống trôi nổi

Phát triển dưới mặt nước

Phát triển trên mặt nước

Nguồn nước đủ ánh sang
cần thiết

Rễ bám lơ lửng trên mặt
nước, tạo điều kiện cho
vi khuẩn cư trú để phân
hủy các chất thải

Làm tăng độ đục nước,
giảm sự khuếch tán của
ánh sáng

 Hiệu quả

 Không hiệu quả

Thủy thực vật sống nổi

Thân, lá phát triển trên
mặt nước.
Rễ bám vào đất
Rễ cung cấp oxi và làm
môi trường sống cho các
sinh vật phân hủy chất
thải
 Hiệu quả

1.5 Phương pháp xử lý nước thải bằng thủy thực vật sống nổi.[2]
Đây là phương pháp đem lại hiệu quả xử lý cao, đem lại lợi ích về kinh tế và
tạo được cảnh quan. Có thể áp dụng xử lý nước thải của nhà máy. Tùy vào yếu
tố dòng thải để lựa chọn loại thực vật cần xử lý, điển hình là hệ thống xử lý sử
dụng cây Sậy.
Hệ thống xử lý này sẽ dựa trên nguyên tắc sinh học, khi nước thải đi qua bãi,
hệ thống rễ và vi khuẩn cư trú ở rễ sẽ diễn ra hoạt động xử lý các chất dinh
dưỡng trong nước thải và chảy tới ống thoát nước.

Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

11

Khóa luận tốt nghiệp
Phân loại hệ thống :

Hệ thống xử lý bằng thủy thực vật nổi

Bãi lọc dòng chảy
ngầm

Bãi lọc ngầm dòng
chảy đứng

Bãi lọc dòng chảy
ngập nước

Bãi lọc ngầm dòng
chảy ngang

Hình1.3 Phân loại hệ thống xử lý bằng thực vật nổi.
- Với bãi lọc dòng chảy ngầm, hệ thống xử lý bao gồm đá, cát, sỏi sắp xếp
theo lớp, đảm bảo sự sinh trưởng cho thực vật. Kiểu dòng phân loại theo hướng:
từ trên xuống, dưới lên, ngang qua. Kiểu dòng chảy ngang là phổ biến.
Nước thải chảy qua các vùng lọc sẽ được làm sạch nhờ tiếp xúc bề mặt
chứa chất liệu lọc, rễ thực vật. Trong vùng ngập nước, thực vật vận chuyển oxy
tới phần rễ, cung cấp oxy cho sinh vật hiếu khí vùng rễ và thân rễ giúp vi sinh
vật xử lý chất thải.
- Với bãi lọc ngập nước, hệ thống giống với một đầm lầy tự nhiên. Các lớp
vật liệu làm môi trường cho thực vật phát triển. Nước thải với độ sâu nhỏ, chảy
theo phương ngang qua bề mặt lớp đất.
Dựa vào đặc trưng nguồn nước và lợi ích đem lại ta sẽ chọn ra các giải pháp hợp
lý.

Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

12


Khóa luận tốt nghiệp
1.6 . Cây sậy và những đặc điểm trong xử lý nước.[8]
1.6.1 Sinh thái

Hình 1.4a Hình ảnh cây sậy

Hình 1.4b Ảnh vẽ phác thảo cây sậy

Phân bố :
Cây sậy là loài thực vật xuất hiện tại vùng đất ngập nước khắp các vùng ôn
đới và nhiệt đới trên thế giới. Ở Việt Nam hầu hết các vùng miền đều có thể bắt
gặp loại cây này.
Phân loại cây sậy chủ yếu theo khu vực :
- Phragmites australis :Phân bố khắp thế giới.
- Phragmites communis :Phân bố ở Nhật, Hàn Quốc, Viễn đông Nga.
- Phragmites arundo : Phân bố ở khu vực nhiệt đới Châu Phi; miền nam
Châu Á, Úc.
- Phragmites vulgaris :Phân bố ở miền trung và nam Châu Phi,
Madagasca.
Tăng trưởng và môi trường sống :
Sậy phát triển trong môi trường đất ẩm ướt, khu vực nước động lên đến 1 mét
hoặc sâu hơn. Với nơi có nhiều chất dinh dưỡng và vào mùa hè, các thân cây

Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

13


Khóa luận tốt nghiệp
mọc thẳng đứng 2 – 4 mét. Lá thường dài khoảng 20 – 40 cm, rộng 2 – 3 cm.
Vào cuối hè, cây bắt đầu trổ hoa màu trắng dài 20 – 40 cm, sau đó dài và hẹp lại
thành những bông con. Sậy thường phát triển mạnh vào mùa mưa và ngưng lại
vào mùa khô, thân cây và lá sẽ khô dần và ngả sang màu vàng nâu.

Hình 1.5a Sậy vào mùa mưa

Hình 1.5b Sậy vào mùa khô

Sậy khi mọc thường tạo ra những đám rộng, khu vực có thể trải rộng tới 1
km2 hoặc nhiều hơn trong một phạm vi nhất định. Nơi có điều kiện sống thích
hợp, việc đâm rễ xuống đều giúp cây có khả năng lan theo chiều ngang > 5 mét
trên một năm.
Cây có khả năng thích nghi với môi trường nước lợ, vì vậy thường được tìm
thấy tại khu vực cửa sông và vùng đất ngập nước( đôi khi bị ngập bởi biển).
1.6.2 Đặc điểm trong xử lý nước
Sậy có rất nhiều công dụng từ làm nguyên liệu cho việc lợp mái nhà, làm
nhạc cụ, thực phẩm,… và ưu điểm lớn nhất đang được áp dụng nhiều đó là trong
lĩnh vực xử lý nước thải.

Sinh viên: Phạm Việt Thắng – MT1601

14